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电解池原电池化学能电能第四章归纳与整理一、原电池、电解池、电镀池的对比：原电池电解池电镀池应用电解原理在金属表面镀一层其他金属或合金的装置将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置举例①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属离子①两电极接直流电源②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连名称同电解池，阳极：必须是镀层金属阴极：镀件电极反应负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：金属电极失电子阴极：阳离子得电子讨论1：如图所示装置中，X是铁，Y是石墨电极，a是硫酸钠溶液，实验开始前，在U形管的两边同时各滴入几滴酚酞试液，下列叙述正确的是（）A.闭合K1，断开K2，X极放出H2B.闭合K1，断开K2，Y极为阳极C.闭合K2，断开K1，Y极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e-====4OH-D.闭合K2，断开K1，工作一段时间后，X电极附近显红色D讨论2：（14·广东）某同学组装了图4所示的电化学装置，电极ⅠAl，其它均为Cu，则()A．电流方向：电极Ⅳ→A→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2++2e-=CuA电解质变化，溶剂不变：CuCl2、HCl电解溶质和水：NaCl、CuSO4、AgNO3电解水：Na2SO4、H2SO4、NaOH电解质和溶剂均不变：电解精炼铜、电镀熔融电解：NaCl、MgCl2、Al2O31、电解原理的应用讨论3：根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是（）ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB（1）池型的判断：有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含金属活泼性差异大的为原电池，其余是电解池。2、原电池与电解池判断：（3）电解池放电顺序的判断：（2）电极的判断：原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。①阴极：②阳极：金属(除Pt、Au外)S2－I－Br－Cl－OH－(水)其他金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；H＋(水)（4）溶液pH变化的判断：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。①如果只产生氢气而没有氧气，则pH变大；②如果只产生氧气而没有氢气，则pH变小；③如果既产生氢气又产生氧气,则由原溶液酸碱性决定讨论4：（12福建）将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()A．Cu电极上发生还原反应B．电子沿Zn---a---b---Cu路径流动C．片刻后甲池中c（SO42—）增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色A讨论5：（14·上海）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是（）FeCK1K2饱和NaCl溶液GA．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋+2e→H2↑B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法D．K2闭合，电路通过0.002NA个电子，两极共产生0.001mol气体B讨论6：A、B、C三种强电解质它们在水中电离出的离子如表所示：如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题：（1）M为电源的_____极，电极b上发生的电极反应为_______________；（2）计算电极e上生成的气体在标况下的体积：_____；（3）写出乙烧杯的电解池反应_____；（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_______________。负4OH-—4e-=2H20+O25.6L能二、电解池及原电池的应用----金属的防护1、金属腐蚀快慢的判断①电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀2、金属的防护方法①改变金属内部结构②覆盖保护层③电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法②同一种金属的腐蚀：强电解质弱电解质非电解质讨论7：下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢顺序.FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水)B(海水)C(海水)D(海水)FeSnF(天然水)E(海水)DEFCAB三、原电池电解池的应用----可充电电池阴极：正极：还原反应极→得电子极→电子流入极放电：原电池充电：电解池负极：阳极：氧化反应极→电子流出极失电子极→氧化反应极失电子极→电子流出极→还原反应极得电子极电子流入极→讨论8：（14·全国）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是（）A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高C讨论9：天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6CoO2+LiC6下列说法正确的是（）A．充电时，电池的负极反应为LiC6－e－==Li+C6B．放电时，电池的正极反应为CoO2+Li＋+e－==LiCoO2，C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低充电放电B四、有关原电池、电解池的计算------得失电子守恒讨论10：将浓度均为2mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2溶液各0.5L混合，以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有1.6g铜析出，则下列说法正确的是（）A.电路上通过电子的物质的量是0.05molB.电解后溶液中c(Cu2+)=1.5mol/LC.阴极反应式为Cu2++2e-=CuD.阳极产生氧气的体积为280mLB讨论11：（12·海南）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、。(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是，电解氯化钠溶液的总反应方程式为；(3)若每个电池甲烷通如量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为（法拉第常数F=9.65×l04C·mol-1列式计算)，最多能产生的氯气体积为L(标准状况)。